福建云霄县电力公司

10kV开关柜是配网系统的主要装备,其平安靠得住运行对配网系统的稳定起着要害作用。今朝，10kV开关柜产物均比力成熟，但在现实运行中仍发现存在着部门缺陷，严重影响着开关柜的平安运行。现就110kV云陵变电所10kV开关柜在现实运行中泛起的故障加以分析并提出响应的预防措施。

110kV真空开关柜简介

110kV云陵变电所使用的10kV开关柜是全封锁压缩式真空开关柜，共有24柜。开关柜型号XGN2-10/ZD-08Q,装配一台ZN28-10A型真空断路器,两台GN30-10型户内高压旋转式隔脱离关，操作机构配用CD17B型电磁操作机构。开关柜的出线方式分排挤出线和电缆出线两种方式,排挤出线哄骗铝排和穿墙套管实现毗连,而电缆出线则是采用95mm2交联电缆实现开关柜与出线构架的毗连。

210kV真空开关柜的故障及缘由

110kV云陵变电所自1998年8月份投运以来，10kV真空开关柜发生了较多的故障，使开关柜遭到分歧水平的损坏，造成了较年夜面积的停电。开关柜的故障可分成电气尽缘故障和机械故障，故障较多的有以下四种类型：真空开关柜装配的隔脱离关支柱尽缘子爬距不够酿成的概况闪络短路；真空灭弧室真空度泄漏致使的尽缘击穿；电缆出线柜避雷器安装地址的不恰当致使雷电季节的三相对地放电短路；梅雨季节真空开关柜尽缘支持杆受潮劣化酿成的开关整体尽缘电阻下降。

2.1隔脱离关支柱尽缘子爬距不够酿成的概况闪络短路

真空开关柜属于全密封压缩式的设计模式，隔脱离关在其分闸时带电部门对地尽缘距离现实为125mm，其支柱尽缘子的对地垂直距离为13cm，爬距净值经测试为18cm，均处于10kV要求的平安距离的下限。现实运行情况讲明，在干燥的运行情况下，这样的爬距净值其实不会造成闪络；但南方湿润天气类型，在春夏两季，雨水较多，空气湿度很年夜，加上10kV开关柜又安装于一楼，支柱尽缘子概况的凝露湿润下降了爬距净值。当发生瞬间的操作过电压或雷击感应过电压时，尽缘子概况的闪络随之发生。一旦发生多相支柱尽缘子严重的对地闪络放电，即形成两相或三相接地短路。由于短路范围属于开关柜本体庇护出口，本柜庇护没法动作跳闸，须由后备庇护经一定延时才可将故障切除。在继电庇护延时的时间里，灼热高温的电弧已将开关柜损坏，如毗连铝排烧熔，支柱尽缘子裙套削平，真空灭弧室烧裂等。

2.2真空灭弧室真空度泄漏致使的尽缘击穿

真空灭弧室是真空断路器正常运行时切断负荷电流和在线路发生故障时切断故障电流的主要元件，它的工作原理是依靠真空灭弧室内部的高度真空在电流过零时对分合闸发生的电弧进行灭弧，从而到达切断电流的目的，是以真空灭弧室的真空度是真空断路器工作的要害所在。由于真空灭弧室是依靠机械手段安装于断路器的上下支架之间，上下支架由两条尽缘支持杆毗连以增强应力强度，加上支柱尽缘子，拉合尽缘杆，主轴和动作拐臂等元件组成一相真空断路器。真空断路器的分合动作与其轴向的装配慎密水平是影响真空灭弧室真空度的主要缘由。假设真空断路器动作较为频仍（如电容器柜），加上真空断路器轴向装配上下偏移度较年夜，则真空灭弧室泄漏就会很较着。一旦真空度泄漏至没法在拉合电流时做到灭弧，该真空灭弧室即报废须予以更换。否则因电弧不能熄灭将在真空灭弧室里发生高温高压气体，致使真空灭弧室爆裂的严重后果。

2.3避雷器安装地址不恰当致使三相对地放电短路故障

10kV开关柜出线分排挤出线和电缆出线两种方式。从投运至今的六年时间里所统计的运行情况来看，电缆出线的开关柜故障率远高于排挤出线开关柜，在南方6～9月份雷雨季节时代非凡较着。经过认真分析，发现故障的发生均由出线避雷器引发。开关柜为全封锁压缩式，其机械尺寸及电气平安距离均采用低限度尺寸，对于排挤出线而言，不存在这类问题，因其出线避雷器安装在出线构架上。而电缆出线开关柜则分歧，由于开关柜空间狭窄，电缆头与铝排、出线避雷器一起安装于开关柜后，带电点与开关柜柜后门距离只有15～16cm，当雷电波沿线路侵进时，由于避雷器安装于开关柜内，没法将雷电波阻遏于开关柜外，只能在开关柜内消除，瞬间壮大的雷电流在开关柜内引发三相接地短路。由于短路是本开关柜出口短路，本柜继电庇护没法动作将故障切除，经一定延时后由上一级庇护动作将故障切除，在庇护动作时间内三相短路电弧足可将整柜开关柜烧毁。

2.4尽缘支持杆受潮致使整体尽缘电阻值下降故障

ZN28-10A型真空断路器的上下支架由两条尽缘支持杆支持以增强应力强度，而上下支架是导电体，要实现真空断路器的拉合闸以切断电流就要求与其并联的尽缘支持杆必需是完全尽缘的。实践讲明正是由于尽缘支持杆的受潮劣化（该支持杆是由环氧树脂浇铸而成）造成真空断路器整体尽缘的劣化，致使对真空灭弧室品黑白的误判。此类故障在南方湿润的运行情况下常会发生，而且在每次的年检中都可发现。按《电气预防性实验规程》划定，判定真空断路器黑白的尺度就是对10kV真空断路器断口加42kV交流电压延续1min时间，若不会击穿且前后尽缘电阻值变化不年夜，则讲明该真空灭弧室没有问题。当发生以上两种现象时则思疑真空灭弧室已泛起泄漏才致使尽缘下降甚而击穿，一般城市将整相断路器换失落，以保证运行的平安。将换下的真空断路器进行解体测试，发现不是真空灭弧室尽缘损坏，而是尽缘支持杆受潮劣化引发。经询问厂家技术人员得以证实，该批真空断路器尽缘支持杆是以北方天气情况为根蒂根基设计的，只适用北方干燥的天气，对于南方湿润天气而言，却是一个较为严重的尽缘隐患。

3故障的处置措施

针对10kV真空开关柜投运后故障率居高不下的现象，我们组织了相关的技术人员进行了认真系统的分析，将这些故障进行分类，并凭据分歧的故障接纳了积极有用的改良措施，在现实运行中取得了秀的效果。

3.1隔脱离关支柱尽缘子爬距不够

为了增年夜爬距，技术人员在尽缘子概况首先喷涂尽缘漆，在短时间内收到了一定的效果，下降了该类故障的发生，可是由于尽缘漆受温度等身分的影响没法从基本上解决问题。后经与厂家协商，由厂家提供高爬距支柱尽缘子装配而成的隔脱离关全数予以更换，现实运行成效讲明，经过改造杜尽了该类故障的发生。

3.2真空灭弧室真空度发生泄漏问题

对于真空灭弧室真空度发生泄漏问题，因牵扯的技术难度较高，身分也较多，必需从泉源抓起，即要求在采购真空灭弧室时要选用知名厂家提供的靠得住的真空灭弧室。其次，在装配真空灭弧室时要求厂家技术人员给予技术上的支持，提高真空断路器整组的装配，避免因机械缘由造成真空灭弧室的泄漏。第三，对于年检和日常运行中发现的有故障预兆的真空断路器增强巡视，缩短预防性实验周期，一旦实验发现问题，如尽缘电阻急剧下降予以更换。由于以上措施得力，此类故障的发生势头获得了遏制。

3.3电缆出线柜避雷器安装问题

此类问题属于较为简单但不容易发现的问题，经屡次发生故障后（此类故障酿成的后果十分严重，往往是整柜开关柜的损坏）才引发对避雷器安装地址的重视。解决的方式是将装在开关柜内的避雷器移装于10kV出线构架上，与出线构架共用统一接地体，这样既消除雷电侵进时不会直接引进开关柜，在开关柜里对地放电造成三相短路，也消除开关柜空间狭窄和安装避雷器、电缆头、出线铝排等诸多装备酿成的电气平安距离不够的隐患，取得了秀的效果。

3.4真空断路器尽缘支持杆问题

尽缘支持杆是由环氧树脂浇铸而成的固体件，在断路器带电时要承受10kV额定电压，异常情况下要承受操作过电压等高于额定电压的高压值，要求浇铸时不成有气泡和杂存在。一旦有气泡和杂存在，支持杆的整体尽缘品下降。在年检预防性实验时，按规程划定，对断路器断口加压42kV1min后测试断路器断口尽缘电阻，此时断路器尽缘电阻值下降即是尽缘支持杆劣化引发的，这类现象在湿润的梅雨季节为常见。分析其形成的机理是由于尽缘支持杆内部存在气泡和杂，一旦情况湿度较年夜，支持杆内部吸收了水份，在电压的作用下，发生电解，形成导电通道，致使尽缘电阻下降。尽缘支持杆的劣化会使真空断路器整体尽缘下降（从电气角度分析，尽缘支持杆的尽缘电阻与真空灭弧室断口尽缘电阻是并联的，尽缘的下降将致使并联电路的电阻下降），轻易造成对真空灭弧室尽缘品的误判，是以真空断路器的运行和维护是一个不容轻忽的问题。凭据厂家提供的资料讲明，该类支持杆只适用于北方干燥的天气条件，杜尽此类故障的方式是更换高尽缘品的适合于湿润运行情况的尽缘支持杆。

4竣事语

经由过程对真空开关柜缺陷的发现和改造，杜尽了因雷电和空气湿度和装备安装等身分酿成的故障，年夜年夜提高了真空开关柜的运行靠得住性，在现实供用电进程中取得了秀的效果。